草图是产品造型最基本的构成元素。绘制草图是产品造型设计过程中必不可少的一部分,各种复杂的造型都是由一些简单造型组合而成的。这些简单的造型可以通过各种草图来创建。
在中望3D中,提供了非常完整的草图绘制功能,绘制的草图可以用于后续实体或曲面的造型设计,而且相互之间具有参数关联性。如果更改了草图数据,与之关联的造型也会自动变更。
1.草图介绍
草图是存在于一个平面中的二维图形,因此,创建草图时必须有一个绘图平面。在草图设计中,除了可以使用默认的基准面,还经常需要自建基准面。
单击工具栏“造型”→“插入基准面”图标,或通过右击选择“插入基准面”选项,系统弹出“基准面”对话框,如图3-28所示。它提供了5种基准面的创建方法,通过该功能可以创建出任何方位的基准面。
:基准平面,以一条曲线、一条边、一个面或基准面,作为创建基准面的参考对象,系统会根据定义的点产生一个默认的基准面,如图3-29a所示。可以通过对话框下方的“可选输入”选项对该基准面的位置、方向等进行设置。
:3点平面,通过定义3个点产生一个基准面,如图3-29b所示。可以通过对话框下方的“可选输入”选项对该基准面的位置、方向等进行设置。
:XY平面,通过参考默认的XY平面创建一个与之平行的基准面,可以通过对话框下方的“可选输入”选项对该基准面的位置、方向等进行设置。
:XZ平面,通过参考默认的XZ平面创建一个与之平行的基准面,可以通过对话框下方的“可选输入”选项对该基准面的位置、方向等进行设置。
:YZ平面,通过参考默认的YZ平面创建一个与之平行的基准面,可以通过对话框下方的“可选输入”选项对该基准面的位置、方向等进行设置。
图3-27 “面积”查询信息
图3-28 “基准面”对话框
图3-29 “插入基准面”示意图
其他各选项定义如下(图3-30)。
“偏移”:定义新基准面的偏移距离。
“原点”:定义新基准面的原点位置;
“X轴角度”:定义新基准面绕X轴旋转的角度。绕轴逆时针旋转为正角度、顺时针旋转为负角度,如图3-30所示。
“Y轴角度”:定义新基准面绕Y轴旋转的角度。绕轴逆时针旋转为正角度、顺时针旋转为负角度。
“Z轴角度”:定义新基准面绕Z轴旋转的角度。绕轴逆时针旋转为正角度、顺时针旋转为负角度。
“自定义属性”:勾选“自定义属性”复选框(图3-28),可以定义新基准面的颜色、线型和线框。
2.插入草图
单击工具栏“造型”→“插入草图”图标,或通过右击选择“插入草图”选项,系统弹出“草图插入平面”对话框,如图3-31所示。若直接单击“确定”按钮,系统将以默认“XY平面”作为草绘平面,直接进入草图绘制界面。
图3-30 旋转“X轴角度”示意图
图3-31 “插入草图”对话框
“平面”:定义草图绘制平面。支持基准平面和实体面,也可以通过右击选择“插入基准面”选项临时定义草绘平面。
“向上”:定义草绘平面朝上的参考方向。
“原点”:定义草绘平面的参考原点。
“参考面边界”:勾选“参考面边界”复选框,系统自动产生草绘平面上的边界线作为参考线。
“定向到活动视图”:勾选该复选框,进入草图界面后,系统自动将视角定位到草绘平面。
完成草图的绘制后,可以通过单击工具栏的“退出”图标,或通过右击选择“退出”选项,完成草图绘制(退出草图时的提示说明,见电子课件JC-06)
3.草图绘制
(1)二维连接曲线 单击工具栏中“草图”→“二维连接曲线”图标,可以绘制连续的直线和相切圆弧,如图3-32所示。可以通过激活当前端点处的绘图状态符号和来更改绘制直线或圆弧。被激活时变成绿色,表示可以绘制直线。被激活时变成绿色,表示可以绘制相切圆弧。拓展“双线”命令,见电子课件JC-07。
(2)正多边形 单击工具栏中“草图”→“正多边形”图标,系统弹出“创建多边形”对话框。系统提供了6种不同类型的绘制方法。读者可自行尝试或见电子课件JC-08。
(3)槽 单击工具栏中“草图”→“槽”图标,系统弹出“槽”对话框,如图3-33a所示。通过定义两个中心点和半径或直径大小来创建键槽,如图3-33b所示。
(4)预制草图 预制草图是中望3D独有的功能,其包含的几何图形如图3-34所示。预制草图的应用及说明,见电子课件JC-09。
图3-32 绘制二维连接曲线
图3-33 “槽”对话框
图3-34 预制草图
(5)参考几何体 单击工具栏中“草图”→“参考几何体”图标,或通过右击在快捷菜单中选择“参考几何体”选项,系统弹出“参考几何体”对话框,如图3-35所示,其包含4种不同的定义类型。
:曲线,该功能可以将选择的曲线或实体边投影到草绘平面,如图3-36a所示。
:曲面相交,该功能可以求出选择的曲面与草图绘制平面的相交曲线,如图3-36b所示。
:点,该功能可以将选择的点投影到草图绘制平面上,如图3-36c所示。
:曲面相交,该功能可以求出选择的曲线与草图绘制平面的相交点,如图3-36d所示。
图3-35 “参考几何体”对话框
(6)几何约束 几何约束用于控制草图中的两个或多个对象之间的相对关系,如两条直线平行、直线和圆弧相切、两个圆同心等。中望3D中提供的几何约束功能如图3-37所示。
:自动约束,该功能可以通过定义一个参考点,系统将自动创建该参考点的尺寸标注,以保证草图全约束。
:关联变量,该功能可以在草图标注和变量之间建立一个链接。
:解除关联变量,该功能用于解除通过“关联变量”命令创建的草图标注和变量之间的链接。
图3-36 绘制参考几何体
(www.xing528.com)
图3-37 几何约束
:固定,将一个点固定在当前位置。可以选择固定X值、Y值或X值、Y值同时固定。
:点水平,定义两个点或曲线的端点在水平方向对齐,如图3-38a所示。
:点竖直,定义两个点或曲线的端点在竖直方向对齐,如图3-38b所示。
:中点,将一个点或曲线的端点定位到两个点或曲线的中点位置。
:点在曲线上,将一个点或曲线的端点定义到曲线上或定义一条曲线穿过一个点,如图3-38c所示。
:点在直线上,将一个点或曲线的端点定义到直线上或定义一条直线穿过一个点,如图3-38d所示。
:点在交点上,将一个点或曲线的端点定义到两条曲线的交点处,如图3-38e所示。
:点重合,定义两个点或两条曲线的端点重合在一起。
图3-38 设置几何约束条件
a)点水平 b)点竖直 c)点在曲线上 d)点在直线上 e)点在交点上 f)垂直 g)平行
:水平,定义一条直线保持水平状态。
:竖直,定义一条直线保持竖直状态。
:对称,定义两个点相对一条直线保持对称关系。
:垂直,定义两条直线保持垂直关系,如图3-38f所示。
:平行,定义两条直线保持平行关系,如图3-38g所示。
:共线,定义两条直线共线。
:相切,定义两条直线、圆弧、圆或曲线之间保持相切关系。
:相等,定义两条直线长度相等或两个圆弧半径相等。
:同心,定义两个圆或圆弧之间保持同心。
(7)尺寸标注 尺寸标注用于控制草图的形状、位置和图形大小。通过调整尺寸的数值,可以改变草图形状、位置和图形大小。中望3D中提供的尺寸标准功能如图3-39所示。
图3-39 尺寸标注
:智能标注,系统根据选择的不同对象和鼠标光标的位置自动创建标注类型,可以自动识别的类型包含线性标注、角度标注、圆弧标注等。
经验参考:如果需要标注圆弧或曲线的最高点或最低点,可以通过“智能标注”来实现。标注时先在圆弧标注点附近任选一点,再选择另一标注点,系统会自动识别并标注在圆弧最高点或最低点,如图3-40所示。
:线性标注,通过定义两个点创建一个线性标注,包含水平、垂直和对齐标注。
:线性偏移标注,创建一个点到一条线的垂直距离的线性偏移标注。
:角度标注,创建一个角度标注,包含4种不同类型,其对话框如图3-41所示。
图3-40 智能标注圆弧
图3-41 “角度标注”对话框
①:两直线角度标注,创建两条直线之间的角度标注,如图3-42a所示。
②:水平角度标注,创建一条直线与水平方向的角度标注,如图3-42b所示。
③:竖直角度标注,创建一条直线与竖直方向的角度标注,如图3-42c所示。
④:弧长角度标注,创建一条圆弧的两个端点指向圆心的角度标注,如图3-42d所示。
:半径/直径标注,对圆弧或圆创建一个半径或直径标注。
图3-42 “角度标注”
a)两直线角度标注 b)水平角度标注 c)竖直角度标注 d)弧长角度标注
4.草图编辑
(1)复制/移动 单击工具栏“草图”→“移动/复制”图标/,系统弹出“移动/复制实体”对话框,如图3-43所示,可以对草图实体从一个位置移动或复制到另一个位置。
图3-43 “移动/复制实体”对话框和示意图
(2)旋转 单击工具栏“草图”→“旋转”图标,系统弹出“旋转实体”对话框,如图3-44所示,可以将草图实体绕一个基点进行旋转,同时支持移动和复制旋转。
(3)镜像 单击工具栏“草图”→“镜像”图标,系统弹出“镜像实体”对话框,如图3-45所示,可以将草图以任意一条线或基准轴作为镜像线进行镜像,镜像的草图实体与原草图实体保持关联。
图3-44 “旋转实体”对话框和示意图
图3-45 “镜像实体”对话框和示意图
(4)约束查询 单击工具栏“查询”→“约束状态”图标,系统弹出“显示约束状态”对话框,如图3-46所示,该对话框将显示当前草图的约束状态,同时,草图也以相应的颜色显示。
提醒:草图完全约束(满约束)后,激活“约束状态”功能时,图形轮廓和尺寸标注均以绿颜色显示。
(5)曲线连通性 单击工具栏“查询”→“曲线连通性”图标,系统弹出“显示曲线的连接信息”对话框。该功能可以用来检查草图是否封闭,并显示开放的端点。如果草图无开放端点,系统将在右下角的“信息提示”显示“端点检查:0个间隙配合,0个过渡配合”信息;如果存在开放端点或重线,系统将显示“N个间隙配合(开放点,以正方形显示),N个过渡配合(重点,以三角形显示)”信息。例如,图3-47所示的“端点检查:3个间隙配合,1个过渡配合”。
图3-46 “显示约束状态”对话框和示意图
图3-47 “曲线连通性”查询
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